Какой нужен компьютер для фотограмметрии
Среднее фото, сделанное на камеру с разрешением матрицы 20 MP, весит до сотни MB. С файлом до 100 MB можно работать даже на слабеньком компьютере. Современные комплектующие легко справляются даже с фотографиями большого разрешения. Но профессиональные камеры обычно имеют матрицу от 20 и до 50, хотя верхнего предела человечество еще явно не достигло. Чтобы работать комфортно со снимками высокого разрешения, требуется компьютер с некоторыми особенностями. Размер профессиональных снимков зависит от типа кодировки и формата изображения, но в любом случае размер таких файлов явно больше.
Практика
Теперь, когда вы кое-что знаете о фотограмметрии, вот несколько интересных примеров, которые стоит попробовать:
- Отсканируйте камень, это лёгкая мишень и хорошая задача для начала. Постарайтесь сделать как можно меньше снимков для реконструкции полной сетки, а потом начните добавлять изображения для увеличения разрешения деталей.
- Отсканируйте статую: статуя похожа на камень с интересными вогнутыми формами, которые немного повысят сложность работы.
- Отсканируйте ботинок. Не знаю, зачем все так делают. Возможно, это какой-то ритуал инициации, или что-то подобное.
- Отсканируйте узкий тоннель или лестничные проёмы. Сложность здесь в том, что у вас не будет достаточно пространства для перемещения и съёмки с разных углов. Хитрость в том, чтобы пересечь туннель, делая один снимок того, что перед вами при каждом шаге вперёд.
- Отсканируйте интерьер. У Valve есть интересный подход, который вы можете попробовать.
- Отсканируйте здание или даже замок, попробуйте сделать это с дроном и без него. Можно вскарабкаться на здание или воспользоваться длинным шестом с камерой. Подсказка.
- Отсканируйте отражающую поверхность. Изучите это видео студии ten24 по 3D-сканированию отражающих объектов с помощью фотограмметрии.
- Отсканируйте голову одной камерой. Это сложно, постарайтесь не двигаться, или попробуйте использовать поворотный стол.
- Отсканируйте насекомое. Есть хороший пример отсканированного 2cgvfx насекомого.
- Отсканируйте рельеф. Изучите ещё один подход Valve, но я крайне рекомендую исследовать подход с пролётом дрона по надиру.
Системные требования
Через тире указаны средние и максимальные требования.
Процессор | Оперативная память | Видеокарта | Место на диске | |
---|---|---|---|---|
GIMP | одноядерный, от 700 MHz | 512 MB | 64 MB памяти и поддержка 3D | 100 MB |
Adobe Photoshop | двухъядерный, от 2,0 GHz | 2–8 GB | от 512 MB памяти с поддержкой OpenGL 2.0 | 3,1 GB |
Adobe Illustrator | двухъядерный, от 2,0 GHz | 2–8 GB | 1–2 GB памяти с поддержкой OpenGL 4.0 | 2 GB |
Autodesk SketchBook Pro | двухъядерный, от 2,5–2,9 GHz | 4 GB | от 256 MB с поддержкой OpenGL 2.0 | 4 GB |
Corel Painter | четырехъядерный, от 2,0 GHz | 2-8 GB | 1 GB памяти с поддержкой OpenGL 3.2 | 1 GB |
Corel DRAW | 2–4 ядра, от 2,0 GHz | 2 GB | 1 GB памяти с поддержкой OpenGL 3.2 | 1 GB |
Выводы
Наиболее очевидный вывод заключается в том, что все программы, за исключением MVE, показали меньшие определения в сетке, и все системы фотограмметрии имели очень схожие визуальные результаты.
Означает ли это, что MVE уступает другим?
Нет, совсем наоборот. MVE является очень надежной и практичной системой. В другом варианте я представлю его использование в случае изготовления протеза с миллиметровым качеством. В дополнение к этому случаю он был также использован в других проектах, делающих протезирование, а это область, которая требует большой точности, и она была успешной. Кейс был даже опубликован на официальном сайте Darmstadt University, института, который разрабатывает его.
Какая система фотограмметрии является лучшей?
Очень трудно ответить на этот вопрос, потому что многое зависит от пользовательского стиля.
Какая система является лучшей для начинающих?
Несомненно, это Autodesk Recap 360. Это онлайн-платформа, которая может быть доступна из любой операционной системы, которая имеет интернет-браузер с поддержкой WebGL. Я уже опробовал непосредственно на смартфоне, и она работала. На курсах, которые я проводил о фотограмметрии, я использовал это решение все больше и больше, потому что студенты, как правило, понимают процесс гораздо быстрее, чем другие варианты.
Какая система является лучшей для моделирования и анимации для профессионалов?
Я хотел бы указать на Agisoft PhotoScan. Он имеет графический интерфейс, который позволяет, помимо прочего создавать маски в интересующей области для фотограмметрии, а также позволяет ограничить область расчета, что резко сокращает время обработки на машине. Кроме того, она экспортирует в самых разнообразных форматах, предлагая возможность показать, где были камеры во время фотографирования сцены.
Какая система Вам нравится больше всего?
Ну, лично я ценю все в определенных ситуациях. Моя любимая на сегодня смесь это OpenMVG + OpenMVS. Оба являются открытыми и могут быть доступны с помощью командной строки, что позволяет мне контролировать ряд свойств, регулируя процесс сканирования при необходимости, будь то реконструкция лица, черепа или любого другого куска. Хотя мне очень нравится это решение, у него есть некоторые проблемы, такие как не совмещение камер по отношению к моделям, когда редкие облака сцены импортируется в Blender. Чтобы решить эту проблему я использую РРТ-GUI, который генерирует разреженное облако из Bundler и соответствия, то есть выравнивает камеры по отношению к облаку более точно. Еще одной проблемой, связанной с OpenMVG + OpenMVS является то, что он в конечном итоге не создает полное плотное облако, даже если разреженные данные показывают, что все камеры выровнены. Чтобы решить эту проблему я использую PMVS, который, хотя и генерирует менее плотные сетки, чем OpenMVS, он очень надежен и работает практически во всех случаях. Еще одна проблема с вариантами на открытом исходном коде – необходимость компиляции программ. Все работает очень хорошо на моих компьютерах, но, когда я должен передать решения студентам или заинтересованным, это становится большой головной болью. Для конечного пользователя важно иметь программное обеспечение, в котором на одной стороне загружаются изображения, а с другой получается 3D модель и это предлагают запатентованные решения. Кроме того, лицензии полученных моделей понятнее в этих приложениях, и я чувствую себя безопаснее в области профессионального моделирования, чем, например, при использовании шаблонов, генерируемых в PhotoScan. Технически, вы платите за лицензию и можете генерировать шаблоны по своему желанию, используя их в своих работах. Так, что это решение подобно решениям от Autodesk.
В моих предыдущих статьях я всегда пропускал введение в фотограмметрию, потому что существует множество ознакомительных инструкций. Однако недавно я заметил, что большинство из них не рассматривает подробно, как нужно правильно снимать изображения. Поэтому я решил создать собственное руководство обо всём, что знаю в фотограмметрии.
Эта статья предназначена для следующих категорий пользователей:
- Тех, кто никогда не использовал фотограмметрию или 3D-сканирование.
- Тех, кто уже пользовался фотограмметрией, читал вводные инструкции и хочет улучшить качество сканирования.
- Тех, кто уже всё это знает, но хочет проверить, не пропустил ли чего-нибудь.
Выражаю особую благодарность Югославу Пендичу (Jugoslav Pendić) за редактирование и дополнение этой статьи. Ещё я благодарю команду, занимающуюся 3D-сканированием, за ликвидацию пробелов в моих знаниях.
Типы 2D-графики
- Векторная – такие изображения хранятся в виде геометрических фигур, прямых, точек и окружностей. Удобство данного типа графики в том, что с ней проще работать в дальнейшем: не теряется качество при увеличении, можно легко редактировать после создания. Это сырье для создания растровых изображений.
- Растровая – самый популярный тип изображений, именно на таком принципе строится картинка на мониторе. Представляет собой набор пикселей, распределенный по строкам и столбцам. Редактировать такое изображение гораздо сложнее, но оно гораздо меньше весит. Все картинки, которые вы видите в Интернете, – это растровая графика.
- Фрактал – это сборное изображение, оно состоит из маленьких кусочков, которые можно двигать и редактировать по отдельности. Ярким примером являются многослойные картинки из графического редактора – например, Photoshop.
Создание всех типов изображений не очень затратно для ресурсов ПК. Наиболее требовательный процесс – это обработка фотографий: чем выше разрешение, тем больше времени нужно. Если компьютер со слабым процессором, возникнут трудности при накладывании фильтров. Визуализация, в зависимости от компьютера и поставленной задачи, может занять 30 секунд или несколько минут.
Клавиатура и мышь
Чтобы меньше щелкать мышью по выпадающим меню в фоторедакторе, можно использовать комбинации клавиш. Только сначала их нужно записать и запомнить. Но это не единственное решение – рабочее время фотографа могут сэкономить игровые клавиатуры с программируемыми клавишами. Обычно их используют для многопользовательских RPG, но в данном случае они пригодятся, так как на них можно назначить любые сочетания клавиш.
То же касается и мыши. Хорошие игровые мышки имеют ряд преимуществ перед обычными – они регулируются по весу, почти все, есть дополнительные кнопки. Лазерные мышки гораздо точнее и чувствительнее своих оптических собратьев. Их делают так, чтобы курсор двигался плавно и не давал сбоев, а также на большинстве даже самых дешевых игровых мышей есть кнопка переключения режимов чувствительности. Это поможет обеспечить лучшую точность, быстрее переключиться на менее чувствительный режим для тонкой ручной ретуши. И не придется лезть в настройки через панель управления.
Еще один важный момент при выборе контроллеров – наличие подсветки. Она позволит вам работать в темноте. К тому же компьютеры редко используются только для работы, иногда нужно и отдохнуть, так что и подсветка, и настраиваемые клавиши будут весьма кстати в любимых игрушках. К настраиваемым клавиатуре и мышке нужно будет привыкнуть, но вы непременно оцените новые инструменты, которые после некоторой практики точно облегчат работу.
Заключение
Приступайте к работе, не сомневайтесь, постоянно практикуйтесь и пробуйте сканировать любым доступным оборудованием.
Если вы прочитали эту статью и все остальные, на которые я ссылался, и теперь не знаете, что ещё можно изучить, то прочитайте мою статью "Процесс создания готовых игровых текстур и ресурсов с помощью фотограмметрии". Также можно прочитать другие мои статьи на веб-сайте моей игры World Void на странице Devlog.
Если у вас есть вопросы, или вы считаете, что я что-то упустил, то свяжитесь со мной в Твиттере: @JosephRAzzam.
В своём предыдущем небольшом обзоре я кратко рассмотрел современное состояние ИИ в играх. В той области всё довольно грустно и серьёзных прорывов в ближайшее время ожидать определённо не стоит. Но ИИ сегодня используется практически везде, и было бы несправедливо говорить, что, при создании игр используются только примитивные и устаревшие алгоритмы. Наоборот, компьютерные игры — одна из передовых отраслей в использовании ИИ для моделирования всего и вся.
И тут стоит сделать небольшое отступление и поговорить о такой области науки и техники как фотограмметрия. Это немолодая наука, зародившаяся ещё в середине XIX века и полноценно развившаяся уже в XX. Когда люди получили возможность всегда носить с собой относительно лёгкий фотоаппарат, который может быстро делать фотографии, многие стали активно фотографировать не только других людей, но и пейзажи. И многие специалисты во многих отраслях пришли к одной и той же мысли. Если люди способны воспринимать размер, объём и местоположение различных объектов в окружающем мире своими глазами и переносить всё это на географические карты, то почему бы не автоматизировать процесс составления карт с помощью фотографий? Почему бы, к примеру, не составлять карты по аэрофотосъёмке? И тут всё завертелось. Активно начало развиваться направление алгоритмов транслирующих фотографии ландшафтов в различные форматы карт. На данный момент практически все карты местности построены с использованием этих алгоритмов. Люди уже не сидят и вручную не рисуют их, а лишь обрабатывают многоспектральные аэрофотоснимки и снимки со спутников.
Самое интересное произошло уже в начале XXI века. Компьютеры получили широкое распространение и стали использоваться для самых разных задач, появилась цифровая фотография и 3D моделирование. И тут, опять же, очень многие люди подумали — а зачем делать модели вручную, если можно переносить их с фотографий? Не сказать, что эта идея с ходу получила мощное развитие, но сейчас, уже спустя два десятилетия, многие игровые студии уже используют достижения в этой области.
Себастьян ван Элвердинге, один из разработчиков Forza Horizon 3, рассказывает как при разработке игры использовалась фотограмметрия для создания фотореалистичных текстур. И даже приводит пример подобной работы, на движке Unreal Engine 4.
Разработчики перезапуска Modern Warfare рассказывают, как использовали фотограмметрию уже не только для текстурирования, но и для создания полноценных 3D моделей.
Разработчики Flight Simulator 2020 рассказывают, как использовали фотограмметрию для создания всего игрового мира, на основе реальных снимков Земли. И этот игровой мир по размерам не уступает реальному миру.
Даже игровая индустрия СНГ не обошла стороной эти перспективные технологии.
Но раз всё так хорошо, почему эти технологии не используются повсеместно? Ответ, к сожалению, в ресурсоёмкости данных технологий. Infinity Ward потребовалось создать целый стенд с 200 фотоаппаратами и специальным ПО, что бы можно было формировать 3D модели с достаточным уровнем детализации. A Microsoft подключило к разработке свои архивы космических снимков Земли и вычислительные мощности Azure, что бы построить игровой мир. Даже не все разработчики AAA-игр могут позволить себе подобное.
Тем не менее, создание текстур уже, во многом, базируется именно на фотограмметрии. И существует множество программ для создания моделей по фотографиям, в том числе и по фотографиям со смартфона. Безусловно, качество таких моделей всё ещё оставляет желать лучшего. Но, учитывая скорость развития в отрасли, уже в ближайшем будущем можно ожидать существенного повышения их качества и широкого распространения в среде разработчиков игр.
И именно тут и выступает на сцену ИИ. Классические алгоритмы фотограмметрии имеют определённое ограничение — они работают с пикселями. Эти алгоритмы не воспринимают объекты на фотографиях именно как объекты. Они, по конкретным переходам светотени, определяют границы объектов, характер их материала и прочие геометрические особенности. Естественно, это не самый лучший подход и 3D модели, полученные таким образом, почти всегда требуют ручной постобработки. Не говоря уже о том, что они предъявляют серьёзные требования к качеству освещения, при фотосъёмке, и к самой фототехнике.
Но совсем иначе фотографии обрабатывает ИИ. Говоря, к примеру, о всё тех же искусственных нейронных сетях (ИНС), мы говорим о моделях «обученных» на огромном массиве разнообразных фотографий. Такие модели распознают на фотографиях именно объекты. Они уже «знают», что такое дерево и могут отличить его от собаки.
Именно на базе ИНС и разрабатываются новые алгоритмы фотограмметрии. Как в России, так и на западе. Системы, на базе ИНС, могут не только строить более чёткие 3D модели. Они менее требовательны к качеству фотографий, так что уже не потребуется строить отдельную комнату для фотографирования объектов. И смоделировать можно уже будет довольно крупные объекты. К тому же? ИНС универсальны, как и во всех других областях. Одну и ту же архитектуру можно будет использовать для моделирования совершенно разных объектов и не придётся каждый раз заново писать новую программу. А уже обученная ИНС для своей работы не будет требовать мощного железа. Такая сеть сможет запускаться и на персональных компьютерах, и на слабых облачных серверах.
Подводя итог, можно сказать, что область автоматической и автоматизированной генерации текстур и 3D моделей уже не просто активно развивается, но и используется в отрасли создания компьютерных игр. В ближайшее время уже стоит ожидать широкого распространения этих технологий. И, во многом, это распространение будет возможно благодаря ИИ. Однако, стоит ли ожидать, что компьютер заменит всех 3D-художников и эта профессия пропадёт? В ответе на данный вопрос стоит не забывать главного недостатка фотограмметрии — она может смоделировать только то, что сфотографировано. Эти технологии не позволят смоделировать эльфийский город или инопланетную расу по вполне очевидным причинам. К тому же, несмотря на возраст этой научно-технической области, до сих пор никуда не делась профессия картографов. Она просто видоизменилась. Вместо того, что бы лично кататься по миру, эти люди занимаются постобработкой и анализом смоделированных карт. Так и с 3D моделированием — даже самые лучшие и точные модели потребуют постобработки. А, в случае необходимости, модификация уже готовых моделей гораздо менее затратна, чем повторный процесс построения такой модели по модифицированному оригиналу.
Но сможет ли современный ИИ генерировать игровой мир или какие то его части полностью самостоятельно, без необходимости в оригинале из реального мира? Может ли современный ИИ создать в игровом мире то, что до этого никогда не существовало в реальном? На это я могу смело сказать, что да, он уже это может. Но этот вопрос уже для отдельной статьи.
Компьютерную графику можно условно разделить на трехмерную и двухмерную. Трехмерная состоит из каркаса и текстуры, а также иногда из заданных физических свойств. Двухмерная графика – это обычные картинки. Чтобы обрабатывать 3D-сцены, нужен мощный компьютер. Для обычной 2D-графики большая мощность не нужна. Здесь гораздо важнее наличие правильного монитора, а лучше двух..
Компьютер
Требования к компьютеру зависят от выбранного ПО, однако с помощью исследований и экспериментов я выяснил, что для большинства пакетов рекомендуемыми минимальными требованиями являются следующие:
-
Процессор: рекомендую core i7 с не менее чем 4 физическими ядрами. Xeon — это хорошо, но многие пакеты, например, Reality Capture предпочитают количеству ядер их скорость. Рекомендуется компьютер с одним процессором.
Как работает сравнение 3D сеток
После того, как все черепа были очищены и приведены в соответствие с золотым стандартом (лазерного сканирования) пришло время сравнить сетки в CloudCompare. Но как работает технология сравнения 3D сеток?
Для иллюстрации я создал некоторые дидактические элементы. Давайте вернемся к ним.
Этот дидактические элемент имеет дело с двумя плоскостями с поверхностями нулевой толщины (это возможно в 3D моделировании), образуя X.
Тогда мы имеем объект А и объект B. В окончательной части обеих сторон концы плоскостей отстоят на миллиметры. Там, где существует пересечение, расстояние, конечно, 0 мм.
При сравнении двух сеток в CloudCompare они получаются пигментированными с цветовым спектром, который идет от синего до красного. На рисунке выше показаны два уже пигментированных плана, но мы должны помнить, что они представляют собой два различных элемента и сравнение производится в двух моментах, один по отношению к другому.
Теперь у нас есть четкое представление о том, как это работает. В основном то, что происходит, заключается в следующем: мы устанавливаем предел расстояния, в данном случае 5 мм. Сетка «из» старается быть пигментирована красным, а та, что «в» имеет тенденцию быть окрашенной синим и то, что находится на пересечении, то есть на той же линии, как правило, пигментировано в зеленый цвет.
Сейчас я объясню подход, примененный в данном эксперименте. Смотрите выше, у нас есть элемент с центральной областью, которая стремится к нулю, а концы установлены на +1 мм и -1 мм. В изображении это не появляется, но элемент, который мы используем для сравнения, это простая плоскость, расположенная в центре сцены, прямо в районе основания 3D колокола, или те, которые «направлены вверх», когда те, которые «смотря вниз».
Как я уже говорил ранее, мы установили предел сравнения. Первоначально он был установлен на уровне +2мм и -2мм. Что делать, если мы изменим этот предел до +1мм и -1мм? Смотрите, что это получилось на рисунке выше, и та часть, которая выходит за пределы границ.
Мы можем удалить части, выходящие за пределы визуализации, чтобы они не мешали нам.
Таким образом, в результате, в сетке имеется только процентная часть структуры
Для тех, кто понимает немного больше 3D моделировании, ясно, что сравнение производится по вершинам, а не граням. Из-за этого, у нас есть зазубренный край.
Видеокарта
Мощностью видеоадаптера не заморачивайтесь, главное тут – количество разъемов под мониторы. Работать с фото проще на двух-трех экранах, на них можно разместить множество полезной инфы, чтобы работа шла быстрее.
Хорошая карточка вам потребуется только в том случае, если вы собираетесь плюс к работе играть в игры или работать с трехмерной графикой. В таком случае нужно подбирать компьютер уже под другие задачи.
Если вы хотите оставить запас по мощности на те же игры или 3D редакторы, но вам не хочется изучать дополнительную информацию, то берите карточку от NVIDIA. Последние поколения демонстрируют очень высокую производительность – чем выше модель в линейке, тем она производительнее. И, соответственно, дороже. Так что между GTX 1050 и RTX 2080 Ti выбирайте ту, на которую хватит денег.
Corel DRAW
Мощная платформа для создания векторной графики. За почти 30 лет существования программа обросла всевозможными плагинами и дополнениями. Это универсальный инструмент для работы с изображениями.
Череп лорда Сипана
В июле 2016 года я поехал в Ламбаек, Перу, где я встретился лицом к лицу с черепом лорда Сипана. Анализируя его, я понял, что можно было бы восстановить его лицо с помощью судебно-медицинской техники реконструкции лица. Череп, однако, был сломан и искажен годами давления, которое он перенес в своей могиле, найденной полной в 1987, одной из больших археологических экспедиций во главе с доктором Вальтером Альва.
Чтобы восстановить череп, я сделал 120 фотографий на смартфон ASUS Zenphone 2 и с этими фотографиями, я возобновил работы по реконструкции. Параллельно этому процессу, профессиональный фотограф Raúl Martin из отдела маркетинга Inca University Garcilaso de la Vega (спонсор моей поездки) сделал 96 фотографий на камеру Canon EOS 60D. Из них я выбрал 46 изображений, чтобы продолжить эксперимент.
Специалист Министерства культуры Перу, начинает процесс оцифровки черепа (в центре)
Спустя день после фотографического обследование, перуанское Министерство культуры послало специалистов в области лазерного сканирования, для сканирования черепа лорда Сипана, с помощью оборудования Leica ScanStation C10. Окончательное облако точек было отправлено через 15 дней, то есть тогда, когда я получил данные от лазерного сканера, все модели, полученные с помощью фотограмметрии были готовы.
Нам пришлось ждать всё это время, так как модель, полученная с помощью оборудования является золотым стандартом, то есть, все сетки, полученные с помощью фотограмметрии будут сопоставляться, одна за другой, с ней.
Полное облако точек, импортированное в MeshLab после преобразования сделаного в CloudCompare
Облако точек в результате сканирования было в .LAS и .E57 файлах… и я никогда не слышал о них. Я должен был сделать много исследований, чтобы выяснить, как открыть их на Linux с помощью бесплатного программного обеспечения. Решено было сделать это в CloudCompare, который предлагает возможность импорта файлов .E57. Затем я экспортировал модель как .ply, чтобы иметь возможность открыть в MeshLah и реконструировать 3D-сетку с помощью алгоритма Пуассона (Poisson algorithm).
3D-сетка реконструированы из облака точек. Цвет вершины (выше) и поверхность только с одним цветом (ниже).
Как было отмечено выше, челюсть и поверхность стола, где были размещены части были также отсканированы. Часть, связанная с черепом, была изолирована и убрала для эксперимента, который будет выполнен. Я не буду иметь дело с этими деталями здесь, так как объем отличается. Я уже писал другие материалы, объясняющие, как удалить несущественные части облака точек / сетки.
Для сканирования с помощью фотограмметрии, были выбраны системы:
1) OpenMVG (Open Multiple View Geometry library) + OpenMVS (Open Multi-View Stereo reconstruction library): Разряженное облако точек рассчитывается в OpenMVG и плотное облако точек в OpenMVS.
2) OpenMVG + PMVS (Patch-based Multi-view Stereo Software): Разряженное облако точек рассчитывается в OpenMVG, а затем, плотное облако точек с помощью PMVS.
3) MVE (Multi-View Environment): Полная система фотограмметрии.
4) Agisoft Photoscan: Полная и закрытая система фотограмметрии.
5) Autodesk Recap 360: Полная система онлайн фотограмметрии.
6) Autodesk 123D Catch: Полная система онлайн фотограмметрии.
7) РРТ-GUI (Python Photogrammetry Toolbox с графическим интерфейсом пользователя): Разряженное облако точек генерируется Bundler, а позже PMVS создает плотное облако.
Выше у нас есть таблица, содержащая важные аспекты каждой из систем. В целом по крайней мере по-видимому, нет ни одной системы, которая выделяется намного больше, чем другие.
Генерация разряженного облака + генерация плотного облака + 3D сетка + текстуры, немного времени, чтобы загрузить фотографии и 3D сетки (в случаях с Recap 360 и 123D Catch).
Выравнивание на основе общих точек
Выровненные черепа
Все сетки были импортированы в Blender и совмещены с лазерным сканированием.
Выше мы видим, что все сетки рядом. Мы можем видеть, что некоторые поверхности настолько плотны, что мы замечаем только края, как и в случае с 3D-сканированием и OpenMVG + PMVS. Изначально очень важная информация… текстура в сканированных сетках, как правило, обманывает нас по отношению к качеству сканирования, так что, в этом эксперименте я решил игнорировать результаты текстурирования и сосредоточиться на 3D-поверхности. Поэтому, я экспортировал все оригинальные модели в формат .stl, который, как известно, не имеет никакой информации о текстуре.
Присмотревшись, мы увидим, что результат согласуется с менее плотным результатом подразделений в сетке. Конечная цель сканирования, по крайней мере, в моей работе – получить сетку, которая согласуется с исходным объектом. Если эта сетка упрощается, так как она находится в гармонии с реальным объемным аспектом, это даже лучше, потому что, когда 3D-сетка имеет меньше граней, то она быстрее будет обработана при выпуске.
Если мы посмотрим на размеры файлов (.stl экспортированный без текстуры), что является хорошим показателем сравнения, мы увидим, что чистая сетка созданная в OpenMVG + OpenMVS, имеет размер 38.4 MB и Recap 360 всего 5,1 Мб!
После нескольких лет работы с фотограмметрией, я понял, что лучше всего делать, когда мы сталкиваемся с очень плотной сеткой, это упростить сетку, так что мы можем обрабатывать её в режиме реального времени. Трудно сказать, действительно это так или нет, поскольку это запатентованное и закрытое решение, но я полагаю, что Recap 360 и 123D Catch генерируют сложные сетки, но в конце процесса они значительно её упрощают, так что они работают на любом оборудовании (ПК и смартфоны), желательно с поддержкой WebGL (интерактивное 3D в интернет-браузере).
Вскоре мы вернемся к обсуждению этой ситуации, связанной с упрощением сеток, а теперь давайте сравним их.
Накопитель
Рассуждать на тему фирм и моделей долго и не интересно. Главное разделить на две части виды накопителей – SSD и HDD.
- SSD – это твердотельный накопитель, который имеет гораздо большую скорость записи и чтения, чем классический HDD. К недостаткам можно отнести меньшее количество циклов перезаписи до отказа, меньший объем и более высокую цену. Также они очень чувствительны к ударам и тряске. В 2019 году сложно представить компьютер без SSD, на него обычно ставят систему, программы и игры, к которым требуется быстрый доступ.
- HDD – это обычный жесткий диск, емкий, надежный и относительно не дорогой. Отлично подойдет как хранилище для объемных файлов и архива проектов.
В идеале лучше иметь два SSD диска и один HDD. На один SSD устанавливается система с программами, на втором можно хранить текущие проекты, а HDD используется в качестве резервного хранилища и архива.
SSD бывают двух видов по интерфейсу: SATA и M.2.
- SATA – классический разъем для подключения жестких дисков DVD-ROM’ов, флопиков и прочей ерунды. Для обычного HDD он вполне пригоден, хотя и устарел к 2019 году. А вот его предельная скорость передачи сильно ограничивает работу SSD диска.
- M.2 – это модифицированный PCI-E, грубо говоря жесткий диск подключается напрямую к материнской плате. Топовая модель SSD m.2 в 7 раз быстрее аналогичной SATA SSD.
Процессор
Издревле для профессиональных машин использовались процессоры Intel, они стабильнее, холоднее и производительней. Младшие модели последнего поколения показывают чудеса производительности. Intel Core i5-9500F и i5-9600KF отлично подойдут для начинающего фотографа и профессионалов, которые не работают с изображениями сверх высокого разрешения. 6 ядер с частотой 3,0 и 3,7 GHz соответственно обладают таким вычислительным потенциалом, что вполне справятся с рендерингом сложных видео, ну а фотографии эти камушки едят на завтрак.
Intel Core i7-9700KF – старшая, но не топовая модель, которая как раз подойдет для работы с большими файлами. Тут уже 8 ядер с частотой от 3,6 до 4,9 GHz. Тепловыделение при максимальной нагрузке – около 95 Ватт, это очень мало, мощная система охлаждения будет работать лишь на половину даже при максимальной нагрузке. Если вы задаетесь вопросом «зачем нужна мощная система охлаждения для холодного процессора?», то ответ очень прост – от скорости работы вентилятора зависит шум: чем быстрее крутятся лопасти, тем больше шума они издают. При работе на 50% мощности шума практически не будет.
Что должен уметь компьютер для фотографа?
Чтобы понять, какой компьютер вам нужен, нужно определить задачи, с которыми предстоит работать. Фотографу необходимо как минимум загрузить фото на компьютер и наложить несколько фильтров в любимой программе, будь это Photoshop или другой фоторедактор, принцип работы одинаковый. Рассмотрим действия, которые приходится выполнять компьютеру, и что при этом работает.
- Загрузка фотографий на жесткий диск. Скорость накопителя тут играет не самую главную роль, узким горлышком при этом является USB порт. Хотя третья версия этого интерфейса справляется со своей задачей неплохо, быстрее будет передать информацию через Wi-Fi, если ваша камера поддерживает эту функцию.
- Открытие фото в редакторе. Скорость этого действия напрямую зависит от скорости работы вашего накопителя. Компьютеру придется открыть программу и загрузить в оперативную память фото, с которым вы хотите работать. Процесс пойдет гораздо быстрее, если фото и программа находятся на разных физических накопителях. То есть в идеальном мире у каждого фотографа стоит по два SSD – один под программы и систему, второй под временные файлы (можно не большого объема).
- Применение фильтров и ретушь. Применение простецкого фильтра не займет много мощности процессора. Грубо говоря, компьютер просто перекрасит все пиксели изображения в соответствии с заданными параметрами. Но это касается только фото разрешением до 20 МП, все, что больше, требует мощного современного процессора, иначе вы будете вынуждены ждать после каждого движения любого ползунка настройки. Гораздо больше мощности процессора занимает применение сложных фильтров, например, радиальное размытие или имитация акварели. Разница в процессоре будет заметна сразу: чем мощнее камушек, тем меньше придется ждать после применения.
- Добавление эффектов, текста, любых подгружаемых текстур. Скорость открытия любого меню зависит от жесткого диска, так как программе нужно дать запрос и получить ответ от хранилища. И даже когда вы хотите выбрать шрифт, компьютер вынужден подгружать список из системного диска.
- Сохранение и сжатие файла. Разница между исходным изображением и готовым фото для выдачи клиенту часто отличается в разы. Не всем нужны снимки по 300 МБ каждый – их скачка, копирование с диска, флешки и других носителей занимает много времени. Они громоздкие, поэтому приходится идти на компромисс, к тому же не все пользовательские программы для просмотра фото адекватно воспринимают форматы RAW, TIFF, NEF. Скорость сохранения зависит от диска, а время сжатия и конвертации – от процессора.
Инструкции
В этом разделе содержатся общие советы по правильной съёмке изображения и о том, на что стоит обратить внимание.
Во-первых, прочитайте великолепную статью Искусство фотограмметрии: как делать снимки, в ней очень хорошо всё объяснено.
Во-вторых, вот общие советы, полученные с форумов по Reality Capture, от 3D Scanning User Group и из личного опыта.
- Не ограничивайте количество изображений, Reality Capture может осилить любое число. (Agisoft тоже сможет их обработать, но для этого потребуется большая вычислительная мощность.)
- Используйте максимально доступное разрешение.
- Каждая точка поверхности сцены должна быть чётко видна по крайней мере на двух высококачественных изображениях. Здесь работает правило «чем больше, тем лучше», и нужно стремиться хотя бы к трём изображениям, потому что для получения результатов большинство программ использует расчёт триангуляции. В Agisoft совершенно точно нужно больше трёх для уменьшения шума.
- Всегда перемещайтесь при съёмке. Стоя на одной точке, вы получите только панораму, которая ничем не поможет созданию 3D-модели, и даже внесёт в скан ошибки. Перемещайтесь вокруг объекта по кругу, стремясь к 80% наложения между фотографиями.
- Не меняйте точку обзора больше чем на 30 градусов.
- Начните со съёмки всего объекта, двигайтесь вокруг него, а затем фокусируйтесь на деталях. Приближайтесь не резко, а постепенно.
- Завершайте маршруты. При съёмке таких объектов как статуи, здания и подобных им нужно всегда двигаться вокург и заканчивать в том же месте, откуда начали.
- Не останавливайтесь на одном обходе, сделайте несколько с различной высоты.
- Поворачивайте камеру (горизонтальное и вертикальное перемещение обеспечивает лучшую калибровку).
- Доверяйте своим инстинктам, экспериментируйте и не бойтесь нарушать правила, если это нужно.
В-четвёртых, всегда следует с самого начала определяться с целевых разрешением. На самом деле, вам может понадобиться не такое большое разрешение, как вы думаете, что сэкономит время обработки. Разрешение зависит от параметров обработки, разрешения изображений и количества фотографий. Всё это можно и нужно иметь в виду. При сканировании камней для игры, чтобы получить модели высокого разрешения может хватить 20 снимков, в особенности если поверх отсканированной тестуры наложить процедурную текстуру с деталями. Если вы сканируете замок, вам тоже может не понадобиться большое разрешение. Просто отсканируйте замок в низком разрешении, выберите ключевые повторяющиеся элементы и отсканируйте их в высоком разрешении. Затем сгенерируйте остальное. Может возникнуть и противоположная ситуация: потребуется 500 снимков для сканирования одного камешка.
Чаще всего вам не понадобится режим Ultra High Settings в Agisoft или High settings в Reality Capture.
Что такое фотограмметрия?
Если вы читаете эту статью, то, надеюсь, вы уже знаете, что такое фотограмметрия. Если вкратце, то это процесс создания 3D-моделей из нескольких изображений одного объекта, сфотографированного с разных углов.
Хотя эта техника совсем не нова, она намного старее современного процесса, и она широко использовалась в картографии и геодезии. Она стала более популярной благодаря доступности из-за увеличения мощности компьютеров, что позволило ей распространиться в другие области, такие как видеоэффекты и разработка игр.
Если вы хотите быстро ознакомиться с началами фотограмметрии, рекомендую изучить следующие материалы:
-
, короткие видео Джеймса Кэнди (James Candy). , Бертран Бенуа (Bertrand Benoit). .
Нужен ли SSD для работы с графикой?
Для работы с двухмерной графикой SSD не обязателен, но сложно представить современный компьютер без этого помощника. В идеале лучше применять тандем из трех жестких дисков – 2хSSD и HDD.
SSD обычно имеют меньшую емкость, их нужно использовать для установки системы, программ и игр, а на HDD записывать файлы для длительного хранения. Второй твердотельный нужен под кеш программ обработки 3D сцен и последующей их конвертацией в видео, это если вы ними занимаетесь.
Компьютеры для графики 2019 года обладают сверхбыстрым SSD форм-фактора M.2. Такие накопители до 5 раз быстрее обычных SSD SATA. Самым продвинутым в этом плане является Samsung PRO и Kingston A1000. Это самый быстрые накопители на рынке.
Как выбрать монитор
Графические станции для 3D графики не могут раскрыть свой потенциал без хорошего монитора. Самый важный показатель – цветопередача. Есть несколько типов матриц, но самая лучшая дли рисования работы с графикой – IPS. Они немного дороже остальных, характеризуются большей задержкой, но идеальны для редактирования изображений.
Если вы профессионально занимаетесь графическим дизайном, то обязательно возьмите два или больше мониторов. Так вы сможете работать в нескольких программах сразу, быстро переключаясь между окнами. Все ваши работы будут на виду.
Монитор должен быть большой и с максимальным разрешением. Самый минимум – Full HD, но в идеале – 4К или 2К. Если два монитора с таким большим разрешением – для вас роскошь, то можно взять основной с высоким разрешением и дополнительный с меньшим.
Какой нужен процессор?
Если вы не планируете работать с трехмерной графикой, то вам подойдет камушек начального уровня, например, Intel Core i3–8100 или Intel® Core™ i5-8400. Это четырех и шестиядерные процессоры с хорошей частотой 3,6 и 2,8 GHz. Такой мощности с лихвой хватит для работы с изображениями.
Если вы собираете профессиональную графическую станцию для работы с трехмерными объектами и рисования, то процессор должен быть мощнее – хотя бы 4 ядра с той же частотой. Компьютеры для графики, начиная с 2019 года, должны быть оборудованы камушком Intel Core i5–9600K, это решение начального уровня для профессиональной станции.
Для активной работы с тяжелыми трехмерными сценами нужен мощный процессор. Особого внимания заслуживает Intel Core i9-9820X – процессор с особой серверной мощностью. На данный момент это одно из топовых решений от компании Intel, мощнее только серверные процессоры Xeon. Intel Core i9-9820X имеет 10 ядер и 20 потоков с тактовой частотой 3300 MHz. Топовый Xeon работает на частоте до 4,0 GHz и имеет 28 ядер с 56 потоками.
Сравнение черепов
Было сделано сравнение фотограмметрии с лазерным сканером в пределах +1 мм и -1 мм. Все, что за пределами спектра была стерто.
OpenMVG+OpenMVS
OpenMVG+PMVS
Photoscan
MVE
Recap 360
123D Catch
PPT-GUI
Поставив в сравнении всё рядлм, мы видим, что существует сильная тенденция сведения ошибки к нулю. Все семь систем фотограмметрии эффективно совместились с лазерным сканированием!
Обратимся теперь к вопросу о размере файлов. Одна вещь, которая всегда беспокоила меня в сравнении с участием результатов фотограмметрии был учет полигонов, генерируемых алгоритмом реконструкции сетки. Как я уже говорил выше, это не имеет особого смысла, так как в случае черепа мы можем упростить поверхность и тем не менее она сохраняет информацию, необходимую для работы при проведении антропологического обследования и судебно-медицинской реконструкции лица.
В свете этого, я решил выровнять все файлы, оставляя их совместимы по размеру и полигонами. Чтобы сделать это, я взял за основу меньший размер файла, который генерирует 123D Catch и использовал фильтр MeshLab Quadratic Edge Collapse Detection до 25000. Это сделало 7 STL файлов размером 1,3 МБ каждый.
С помощью этого выравнивания мы имеем справедливое сравнение между системами фотограмметрии.
Выше мы можем визуализировать этапы работы. В Original положены черепа, выровненные изначально. Тогда в Compared мы наблюдаем черепа только областях, представляющих интерес и, наконец, в Decimated мы имеем черепа, выровненные по размеру. Для ничего не подозревающего читателя это, кажется, одно изображение, помещенное рядом.
Когда мы представляем себе сравнение в «твердой» модели, мы понимаем, как все они совместимы. Теперь давайте перейдем к выводам.
Adobe Illustrator
Рассчитано на работу с векторной графикой. В нем можно создавать новые рисунки с нуля и делать текстуры. Это очень удобно, если вы занимаетесь еще и 3D-моделированием. Доступно взаимодействие с другими продуктами Adobe, например, After Effect.
Как выбрать компьютер для графики
Как видите, программы не требовательны. Самый трудоемкий для компьютера процесс обработки фотографий – это применение фильтров. Обычные рисунки и векторная графика – маленького размера, и с ними проще работать. Например, зеркальные фотоаппараты Nicon и Canon имеют 24 мегапикселя, это своеобразный стандарт. Изображения получаются размером 6000х4000 пикселей. И это не предел.
Чтобы применить фильтр к такому гиганту, нужна стабильная работа процессора. На слабом компьютере это может занять несколько минут. Но если вы соберетесь рендерить трехмерную сцену на слабом ПК, то процесс может занять несколько дней и даже неделю.
Теперь обозначим, какими должны быть компьютеры для графики и дизайна 2019 года выпуска.
Популярные приложения для 2D графики
Десять лет назад мир 2D- графики между собой делили два титана – Photoshop и Corel DRAW. Теперь у этих редакторов появилось много конкурентов. В нашем списке – самые популярные приложения, на которых делается большинство картинок. Одни из них используются для обработки изображений, другие – для рисования, третьи – для создания векторной графики.
Достоинство этой программы в том, что, в отличие от остальных в этом списке, она бесплатна. Отлично подойдет новичкам, так как содержит богатый набор предустановленных кистей, фильтров, градиентов и других инструментов. Работает с графическими планшетами.
Corel Painter
Еще одно приложение для рисования от не менее именитого разработчика. Оно имитирует все инструменты художника. Можно смешивать цвета, выбирать фломастеры, карандаши, кисти, типами краски и так далее.
Программное обеспечение
Существует множество программ для фотограмметрии, которые можно использовать для обработки снятых изображений. Обычно все они дают достаточно хорошие результаты. Однако одни приложения могут иметь преимущества в некоторых областях. Но всё-таки стоит заметить, что хотя правила съёмки фотографий и одинаковы для всего ПО, существуют специфические для разных приложений рекомендации, потому что каждая программа обрабатывает данные по-своему. Эти рекомендации позволяют полностью использовать возможности ПО, и я советую потратить время на ознакомление с ними.
Например, из-за медленности вычислений в Agisoft вы можете стремиться записать в одно изображение как можно деталей. А Reality Capture стремится отфильтровывать эти фоновые детали, потому что они могут вносить шум. Однако Reality Capture быстрее, поэтому для неё можно просто сделать больше фотографий.
И ещё одно примечание: все описания основаны на моём личном опыте работы с этим ПО, который может отличаться от вашего. Рекомендую изучить эти варианты ПО (или другие) и самостоятельно сделать выбор.
Сколько нужно оперативной памяти
Если вы собираетесь заниматься только двухмерной графикой и рисованием, то вам хватит 4 GB. Но лучше ставить 8 GB – это минимум на компьютере для работы с графикой 2019 года выпуска.
Для работы с трехмерными объектами нужно много памяти. Тут, как и с видеокартами, важны ваши задачи. 3D-модели бывают разные: если собираетесь делать игровые объекты, то хватит и 8 GB, а если планируете создавать трехмерную реалистичную графику с последующим превращением ее в видео, то нужно не менее 32 GB, а то и все 64.
Чтобы ускорить работу, нужно распределить память по слотам. Например, 2х8 GB работают медленнее, чем 4х4 GB. Поэтому нужна материнская плата с максимально большим количеством слотов под оперативную память. Количество оперативной памяти может быть ограничено процессором, выбирайте подходящую модель.
Источник бесперебойного питания – это важно
Когда пропадает электричество в разгар боя – это очень нервирует. Но если компьютер потух, и вы не успели сохранить проделанную работу, то ощущения трудно описать словами. ИБП – обязательный элемент рабочей системы фотографа, не забудьте о нем.
После представления модели, второй вопрос, который задают – вопрос точности. Какова точность 3D-сканирования по фото? Ответ: субмиллиметровый диапазон. И снова я удивлен выражением недоверия. К счастью, наша команда написала научную статью об эксперименте, который показал среднее отклонение 0,78 мм, то есть меньше одного миллиметра по сравнению со сканированной 3D моделью, сделанной с помощью лазерного сканера.
Так же, как на рынке лазерных сканеров, в фотограмметрии есть много различных опций ПО для проверки. Они варьируются от собственных и закрытых решений, до открытых и бесплатных. И точно, среди такого рода программ и решений, приходит третий вопрос, до сих пор остающийся без ответа, по крайней мере официально: какое программное обеспечение фотограмметрии является лучшим?
На этот вопрос сложно ответить, потому что ответ во многом зависит от ситуации. Но думая об этом, среди многих подходов, которые я взял в течение долгого времени, я решил ответить так, чтобы дать простой и объёмный ответ.
Adobe Photoshop
Самая популярная программа для редактирования изображений, ее название стало нарицательным. Разрабатывалась как платформа для ретуширования и обработки фотографий, что понятно из названия. В ней тоже можно рисовать, но для этих целей лучше выбрать другое приложение Adobe – Illustrator. Так как это программы одного разработчика, то они легко взаимодействуют друг с другом.
Другие способы сканирования
Следует знать, что фотограмметрия — не решение всех задач. Существуют другие способы сканирования, в некоторых случаях срабатывающие лучше.
- Лидар — это геодезический способ измерения расстояния до цели подсветкой цели лазером. Лидар может быть быстрее в сборе 3D-данных, и он определённо эффективнее при сканировании растительности и полей, хотя этот способ и довольно дорогой. Лидар-сканнер тяжёлый, поэтому сложно будет прикрепить его к дрону, хотя некоторым компаниям удалось создать собственных дронов. Вот короткое видео, опубликованное Capturing Reality, в котором используется Reality Capture для комбинирования данных лазера с фотографиями для создания точной модели. Также в видео рассматриваются преимущества обоих способов.
- David Laserscanner — это гораздо более дешёвая самодельная альтернатива, в которой для измерения и сканирования объекта тоже используется лазер. Её можно применять для сканирования мелких и средних объектов (например, катеров). Стоит заметить, что владельцем этого ПО недавно стала HP.
- Сканер Artec — это ручной лазерный сканер, обеспечивающий хорошие результаты. Можно использовать для сканирования мелких предметов.
- Microsoft Kinect тоже можно использовать для сканирования объектов и людей, но у него довольно низкое разрешение.
- RTI — это вычислительный фотографический способ, снимающий форму поверхности объекта и позволяющий интерактивно изменять освещение объекта с любого направления. RTI также позволяет выполнять математическое усовершенствование формы поверхности объекта и цветовых атрибутов.
Монитор
Главное в цифровой фотообработке – хорошая цветопередача монитора. Если вы никогда не задумывались над этим, то прогуляйтесь к ближайшему крупному магазину электроники и оцените, как отличается одно и то же изображение на разных мониторах даже одной фирмы.
Даже при покупке пары профессиональных мониторов по цене с небольшой авиалайнер вы неизбежно столкнетесь с проблемой настройки – даже если вы выставите все значения в настройках идентично, изображения скорее всего будут отличаться, и это может быть видно сразу. Поэтому, как и даже самому лучшему пианисту нужен настройщик, так и вам нужно будет обратиться к профессионалам с цветоанализатором и специальным оборудованием для настройки. Можно это купить самому, но стоит ли, для разовой работы?
Так что вполне можно брать два разных монитора, главное, чтобы совпадала матрица. Разные по типу матрицы имеют неодинаковую передачу цвета, особенно в крайних точках (белый и черный).
Обязательно купите сразу два или три монитора, в 2019 – это уже не роскошь, а необходимость. Через неделю использования вы будете задавать себе вопрос, как вы вообще могли до этого работать с одним монитором.
Какая нужна видеокарта?
Если вы новичок и выбираете машину только для рисования, то подойдет любая видеокарта. Практически все они поддерживают несколько мониторов. Оптимальным вариантом для рисования будет новенькая NVIDIA GeForce 1060. Более продвинутое решение – NVIDIA GeForce RTX 2060 или 2070. На них еще и поиграть можно будет.
Новая RTX серия имеет в архитектуре дополнительные ядра CUDA, которые увеличивают вычислительную мощность. Они позволяют быстрее и эффективнее производить рендеринг изображений, видео и трехмерных сцен. Эта технология позволяет сделать из игровой видеокарты профессиональную для обработки изображений.
Для профессионалов в области графики создана серия NVIDIA Quadro. Эти видеокарты нужны для работы с тяжелыми трехмерными сценами и считаются самыми технологически продвинутыми в мире. В таблице представлены их краткие технические характеристики. Это профессиональное оборудование, рассчитанное на сверхвысокие нагрузки.
С выходом игровых карточек RTX серии добавились в модельный ряд также QUADRO RTX. Их основное отличие от обычных P и GV серий в том, что они имеют еще больше ядер CUDA. NVIDIA пошла тем же путем, что и раньше. Они выпустили полный модельный ряд карточек – от самых простых до самый тяжелых.
QUADRO P1000 | QUADRO P2000 | QUADRO P4000 | QUADRO P5000 | QUADRO GV100 | RTX 4000 | RTX 5000 | RTX 6000 | RTX 8000 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Видеопамять (GB) | 4 | 5 | 8 | 16 | 32 | 8 | 16 | 24 | 48 |
Тип видеопамяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5X | HBM2 | GDDR6 | GDDR6 | GDDR6 | GDDR6 |
Ядер CUDA | 640 | 1024 | 1792 | 2560 | 5120 | 2304 | 3072 | 4608 | 4608 |
FP32 Performance (TFLOPS) | 1.894 | 3.0 | 5.3 | 8,9 | 14,8 | 7,1 | 11,2 | 16,3 | 16,3 |
Потребляемая мощность (W) | 47 | 75 | 105 | 180 | 250 | 160 | 265 | 295 | 295 |
Кол-во разъемов для мониторов | 4 | 4 | 4 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
- Видеопамять нужна для развертки в ней текстур во время рендеринга. Рендеринг на видеокартах гораздо быстрее, однако ограничен количеством памяти. По этой причине рендеринг чаще ложится на плечи процессора, ведь расширить оперативную память проще и дешевле.
- Тип видеопамяти определяет скорость загрузки и выгрузки данных. Чем новее технология, тем выше производительность.
- Количество ядер CUDA. Эта технология позволяет выполнять вычисления с революционной скоростью. Благодаря ей уже несколько лет можно рендерить на видеокарте, что значительно экономит время. Количеством ядер определяется мощность и скорость вычисления задач. Технология только сейчас добралась до игрового модельного ряда и заиграла новыми красками в профессиональных карточках.
- FP32 Performance – это синтетический показатель обрабатываемой информации в секунду. Чем больше – тем лучше.
- Потребляемая мощность – это количество ватт, которое использует видеокарта во время работы. Чем больше число, тем мощнее нужны блок питания и система охлаждения.
Главный показатель здесь – количество памяти. Занимаясь 3D графикой, вы должны определить задачи, которые собираетесь выполнять. Если вам предстоит работа с большими сценами, в которых используются текстуры высокого разрешения, то нужна видеокарта с большим количеством памяти. В этом плане NVIDIA Quadro RTX 8000 бьет все рекорды. Вы сможете загрузить в нее сцену объемом до 48 GB.
Вместо NVIDIA Quadro часто используют NVIDIA GeForce RTX 2070. Это альтернативное решение, если компьютер для графики и дизайна будет использоваться и для игр. Она дешевле линейки Quadro, обладает хорошим запасом памяти, однако производительность ее в рендеринге ниже. Зато 2070 более универсальна, в играх покажет больший прирост мощности.
Какой нужен компьютер для работы с графикой
Для обычного рисования мощное железо не требуется. Средний компьютер с легкостью справляется с обработкой фотографий, но чаще всего двухмерная графика идет рука об руку с трехмерной. Подробнее о том, как выбрать компьютер для 3Д-графики и моделирования, читайте тут. Перед тем, как выбрать ПК, взглянем на системные требования к программам, которые позволяют работать с 2D-графикой.
Autodesk SketchBook Pro
Инструмент с очень богатым функционалом. SketchBook Pro рассчитан на рисование, тут можно создать эскиз и отдельно его раскрасить. Учитывая уровень компании Autodesk, неудивительно, что в программу заложено огромное количество возможностей. Чтобы раскрыть все ее прелести, потребуется графический планшет, желательно с функцией чувствительности нажима.
Как выбрать компьютер для фотографа
Если для инженеров, архитекторов и спецам по 3D главное – начинка компьютера, то фотографу важно еще и то, что стоит на столе кроме самого системного блока. Поэтому тщательно выбирать нужно не только системник и его начинку. Мышь, клавиатура и монитор – три инструмента, которые тоже должны быть идеальными.
3D-графика
Работа с трехмерными проекциями подразумевает мощное железо. Самой емкой частью процесса создания сцены является рендеринг, для него нужно больше всего ресурсов. Для работы с большими проектами потребуется мощный компьютер с большим запасом оперативной памяти.
Рендеринг – это визуализация, в которую входит наложение текстуры на каркас и применение эффектов. После этого компьютер «фотографирует» созданную сцену и выдает вам изображение.
Оборудование
При работе с фотограмметрией обычно используются следующие инструменты:
- Камера: это самое очевидное, невозможно делать снимки без камеры. Идеальный выбор — камера с самыми чёткими снимками (например, Nikon 810, Canon 5D), разрешение тоже важно, но не так сильно. Можно делать потрясающие сканы даже цифровой «зеркалкой» за 300$, просто нужно больше снимков. На самом деле появляется всё больше достойных сканов, сделанных на телефонную камеру. При возможности всегда стоит снимать в RAW, постпроцессинг с небольшим удалением шума и повышением резкости поможет увеличить разрешение. Вот пример скана, сделанного Милошем Лукачем (Milos Lukac) с помощью Canon 550D и Reality Capture.
- Объектив: используйте объектив с постоянным фокусным расстоянием, чем чётче, тем лучше. Если у камеры объектив с переменным фокусным расстоянием и вы хотите использовать его, то выберите верхний или нижний предел и сохраняйте его на протяжении всей съёмки.
-
ISO как можно ниже, предпочтительно не выше 400.
В качестве высокоточного устройства позиционирования используется мобильное устройство DGPS (differential GPS) или тахеометр. Это в основном относится к использованию дронов для разметки рельефа и в геодезии. Три точки — это самый минимум, возможно, вам понадобится больше. Они располагаются таким образом, чтобы точки равномерно распределялись по всей документируемой области, а несколько находилось в центре. Этого очень сложно добиться на месте съёмки, и обычно такой подход используется в проектах с большим финансированием. Определение масштаба здесь не является проблемой, но позиционирование при геодезических работах означает, что из окончательного результата получаются планы, анализы или средства контроля. Т.е. обычно они будут использоваться в рабочем пространстве GIS.
Читайте также: